Растительные пигменты: палитра матушки-природы

Почему одуванчики жёлтые, розы красные, а фиалки – синие? Люди всегда восхищались великолепием цветущих садов и лугов, но мало кто знает все секреты одной из величайших природных красот земли. Их разнообразие безгранично.  Оттенок цветка определяется теми же причинами, по которым человек может родиться с чёрными или светлыми волосами, иметь голубые или зеленые глаза. Генетика.
Процесс формирования пигментов определяет цвет зелени, цветков и плодов, и сам определяется в наследственном геноме растения. Науке известно огромное множество пигментов, причём некоторые из них встречаются только в одном виде или семействе. Их сочетания дают разнообразнейшую палитру, а отсутствие – белый цвет.

Содержание скрыть 1Хлорофилл 2Каротиноиды 3Флавоноиды 3.1Антоцианины 4Беталаины

Хлорофилл

Это самый известный пигмент, которому обязан этот зеленый цвет, который мы видим на листьях и листве.  Что еще более важно, позволяя растениям производить кислород во время фотосинтеза, он имеет решающее значение для поддержания жизни на земле.

Каротиноиды

Каротин – это пигмент, который поглощает синий свет и который обеспечивает насыщенные жёлтый и оранжевый. Цвета манго, моркови, осенних листьев и батата обусловлены различными формами каротина.
Ликопин, кантаксантин и астаксантин имеют сходную структуру с каротином. Красные цвета томатов, гуавы, красного грейпфрута, папайи, шиповника и арбуза свидетельствуют о наличии ликопена .
Кантахантин придаёт розовый цвет фламинго, некоторым ракообразным, лососю и форели. Астаксантин раскрашивает в красные цвета варёных раков и омаров, лещей, форелей и некоторых моллюсков. В живом животном астаксантин связан с белками и особо не проявляется.

Примеры растений, окрашенных каротиноидами:

Скрытый текстα -, β-каротинМорковные, желтые и оранжевые фрукты, зелёные листьяЛютеинзеленые листья (капуста, шпинат и т.д.), цветы календулыКапсантинПаприка (болгарский перец)КапсорубинПаприка (болгарский перец)КантахантинГрибы лисички, крабы, перья фламингоКриптоксантинАпельсиныЗеаксантинПаприка (болгарский перец), физалис, зелёные листьяКрокетинШафранЛикопенТомат, шиповник, календула

Флавоноиды

Флавоноиды – желтые пигменты, наиболее заметные в лимонах, апельсинах, и грейпфрутах. Само их название происходит от латинского слова “flavus”, что означает желтый. Флавоноиды в цветках и плодах сигнализируют насекомым, птицам и зверям: здесь есть, чем поживиться! Флавоноиды сосредоточены в цитоплазме и пластидах. Многие продукты, которые мы едим, включая темный шоколад, клубнику, чернику, корицу, орехи, виноград и капусту, содержат флавоноиды. Эти вещества, кстати, весьма полезны: понижают уровень холестерина и много имеют антиоксидантные свойства. Проантоцианиды и теафлавины – красновато-коричневые пигменты. Они, например, ответственны за цвет чая.

Антоцианины

Цветы красного, розового, голубого и пурпурного оттенков окрашены главным образом антоцианинами. Дело в том, что антоцианин меняет цвет от красного и пурпурного до ярко-синего, в зависимости от кислотности. Ипомея, (также известная как «Японская Утренняя Слава» или Ipomoea tricolor) меняет цвет с фиолетового на синий в зависимости от времени суток.
Черника, клюква, ежевика, красная малина, чёрная смородина, вишня, кожура баклажанов, черный рис, виноград, красная капуста и фиалка, красные и фиолетовые оливки — все они обязаны своим цветом этому пигменту.

Проантоцианидины связаны с бежевым цветом семян фасоли, а также с оттенками черного, красного, коричневого. Это то самое вещество, которое придаёт красному вину такой изысканный цвет.

Примеры растений, окрашенных антоцианами:

Скрытый текстЦианидинВасильки, маки, красные розы, вишня, красная капустаДельфинидинЖивокость, аконит (монкшуд), колокольчики, лен, анютины глазки, лаванда, сладкий горохПеларгонидинПеларгонии, смородина, настурция, оранжевые георгиныПаеонидинПионыПетунидинПетунииМальвидинМальва (холлихок), синий виноград

Примеры растений, окрашенных флавоноидами:

Скрытый текстАпигенинЛьвиный зев, ромашка, желтые георгиныЛютеолинРезеда, веник Дайера, желтая наперстянка, георгин, петрушка .КемпферолЯгоды крушины, личинка, ягоды терновникаКверцетинБархатец, желтофиоль(валльфлауэр), анютины глазки, яблоня, груша, абрикос, вишня, смородина и многие цветущие растения,МоринЭкстракт желтой древесины из тутового дереваРобинетинБелая акацияГоссипетинХлопок, ГибискусМирицетинСмородина, картофельные цветы, гамамелис

Беталаины

Как и каротиноиды с флавоноидами, беталаины также играют важную роль в привлечении животных к цветам и фруктам. Они воспроизводят похожую гамму цветов. Беталаины состоят из двух подгрупп: красно-фиолетовые (бетацианин) и желто-оранжевые (бетаксантин) пигменты. Они встречаются только в нескольких семействах растений причём всегда независимо от антоцианов. Например, глубокий красный цвет свёклы обусловлен содержанием целой коллекции этих пигментов (бетанин, изобетанин, пробетанин, и необетанин).
Сегодня бетацианины – это распространённые пищевые красители. Betalains дают начало к своеобразнейшему глубокому красному цвета свеклы. Другими пигментами, содержащимися в свекле, являются индикаксантин и вульгаксантины (вариации желтых и оранжевых пигментов, известных как бетаксантины). Беталаины также придают малиновую окраску цветкам амаранта (класс Кариофиллов).

Интересно, что беталаины встречаются только в одной подгруппе цветковых растений (Кариофиллы или Centrospermae). Бугенвиллея, некоторые кактусы и амарант – всё это примеры из одного семейства. Эти растения потеряли или никогда не имели генов для синтеза других растительных пигментов. Зато гены для синтеза беталаинов неожиданно нашлись в обыкновенном мухоморе (muscaria Amanita), где производят лиловые и жёлтые пигменты.